Nowoczesna fregata do wzięcia. Polska skorzysta?

HMAS „Sydney” to trzeci z sześciu zbudowanych dla Australii okrętów typu Oliver Hazard Perry (OHP) (klasyfikowanych w Australii często jako typ Adelaide). Pierwsze cztery takie jednostki (HMAS „Adelaide”, HMAS „Canberra”, HMAS „Sydney” i HMAS „Darwin”) były budowane w Stanach Zjednoczonych w stoczni Todd Pacific w Seattle (stan Waszyngton) z uwzględnieniem australijskich wymagań. Dwa ostatnie okręty (HMAS „Melbourne” i HMAS „Newcastle”) były natomiast konstruowane w Australii.

Okręt HMAS „Sydney” został wprowadzony do linii 29 stycznia 1983 r. Jest więc młodszy od obu polskich fregat o ponad dwa lata. Uroczystość opuszczenia bandery zostanie zorganizowana 7 listopada br. w bazie morskiej Garden Island w Sydney.

Główną przyczyną wycofania fregaty nie jest jej zły stan techniczny, ale wdrażany w Australii plan modernizacji sił morskich, który zakłada wprowadzenie do linii nowych niszczycieli przeciwlotniczych AWD (Air Warfare Destroyers) typu Hobart i automatyczne, sukcesywne wycofywanie starszych jednostek. Australijczycy wycofują więc okręt sprawny technicznie i o możliwościach bojowych, o jakich polscy marynarze mogą tylko pomarzyć.

Te możliwości są wynikiem przeprowadzonej przez Królewskie Australijskie Siły Morskie (Royal Australian Navy - RAN) 10 lat temu modernizacji. Początkowo planowano nią objąć wszystkie sześć okrętów typu Adelaide, ale w 2003 roku rząd australijski zadecydował o wycofaniu z linii dwóch najstarszych jednostek (HMAS „Adelaide” – 19 stycznia 2008 r. i HMAS „Canberra” – 11 listopada 2005 r.).

Unowocześnione cztery fregaty miały służyć do momentu wprowadzenia do linii niszczycieli typu Hobart i być kasowane w odstępach dwuletnich, w okresie od 2015 do 2021 roku. Teraz jak widać Australijczycy ten plan konsekwentnie realizują.

Ocena możliwości fregat typu OHP

Fregaty australijskie już na początku różniły się nieco pod względem wyposażenia od amerykańskich okrętów tego typu. Jednak analiza ich rzeczywistych możliwości bojowych, po której zdecydowano się zmodernizować w Australii cztery okręty odnosi się do wszystkich fregat typu OHP, a więc także do polskich: ORP „Gen.K.Pułaski” i ORP „Gen.T.Kościuszko”. I to także po prowadzonym obecnie remoncie.

Przede wszystkim Australijczycy ustalili, przeciwko jakim zagrożeniom fregaty nie są w stanie podjąć skutecznych działań. Według ich oceny okręty OHP były nieefektywne w obronie przed nowoczesnymi rakietami przeciwokrętowymi, minami i torpedami. Co więcej uznano, że czas reakcji na wykryte zagrożenia jest zbyt długi, by można było uznać te fregaty za zdolne do wykonywania zadań bojowych w realnych warunkach. Ocenę pogarszał jeszcze fakt, że „stare” Bojowe Centrum Informacyjne (BCI) nie wspomagało operatorów w wypracowania decyzji w złożonej sytuacji taktycznej (np. przy jednoczesnym ataku z kilku kierunków).

Dlatego w Australii postanowiono zrealizować program modernizacji fregat (Sea 1390) zakładając, że trzeba będzie zwiększyć możliwości tych okrętów, zarówno w działaniach ofensywnych, jak i defensywnych. W tym celu unowocześniono praktycznie wszystkich najważniejsze systemy okrętowe:

• rakietowy, m.in. poprzez zamontowanie wyrzutni pionowego startu rakiet przeciwlotniczych RIM-162 Evolved Sea Sparrow (ESSM) oraz wymianę rakiet SM-1 na SM-2;
• kontroli ognia i radarów obserwacyjnych;
• dowodzenia i kontroli z wymianą konsol operatorskich i pełną modernizacją BCI;
• obrony przed torpedami, unikania min i zwalczania okrętów podwodnych (ZOP);
• rozpoznania elektronicznego oraz zakłóceń pasywnych i aktywnych;
• łączności (m.in. poprzez zamontowanie systemu wymiany danych Link 16);
• napędu głównego.

Prace były prowadzony fazami od 1999 roku przez firmę ADI Limited (obecnie Thales Australia - TA). Koszt modernizacji czterech okrętów wyniósł około 1,266 miliarda dolarów australijskich, przy czym faza projektowa kosztowała 13,5 miliona dolarów australijskich (koszty te różnią się w zależności od źródeł).

Modernizacja okrętowego systemu walki

Oceniając zdolność fregat OHP do samoobrony przed rakietami przeciwokrętowymi i do zwalczania celów powietrznych uznano, że okręty są mało efektywne w odniesieniu do małych celów powietrznych niskolecących, a więc poruszających się w obecności silnych zakłóceń od fal i deszczu (clutter morski). Próby wykazały, że operatorzy mogą utracić możliwość śledzenia takich obiektów z powodu złej jakości zobrazowania radiolokacyjnego, oraz że czas wykrywania szybkich samolotów i rakiet przy zakłóceniach znacznie się wydłuża.

Czas wydłuża się jeszcze bardziej, gdy działanie odbywa się w złożonej sytuacji taktycznej, głównie ze względu na przestarzały i mało wydolny system dowodzenia. Za niewystarczającą uznano również szybkostrzelność systemu rakietowego (opartego o jednoprowadnicową wyrzutnię Mk 13), szczególnie obecnie, gdy każdy okręt musi być przygotowany na atak rakietowy przeprowadzony z wielu kierunków i na różnych wysokościach jednocześnie.

Możliwość wykrywania celów powietrznych poprawiono poprzez zmodernizowanie dwóch systemów:

• systemu kierowania ogniem Mk 92 z wersji Mod 6 do wersji Mod 12 (m.in. poprzez dodanie nowego koherentnego nadajnika i odbiornika dla systemu CAS - Combined Antena System). Zwiększyło to możliwości systemu na maksymalnych i najkrótszych zasięgach oraz poprawiło odporność na zakłócenia;
• radaru wykrywania celów powietrznych ASR (Air Surveillance Radar) z wersji AN/SPS-49(V)4 (taki jest wykorzystywany na polskich fregatach) do wersji AN/SPS-49A(V)1, co zwiększyło zasięg, pozwoliło: na efektywne tłumienie zakłóceń (w tym clutteru) oraz na automatyczne wykrywanie obiektów i pomiar ich prędkości radialnej. Zmiany są szczególnie odczuwalne przy wykrywaniu obiektów niskolecących i na tle lądu.

Prawdopodobieństwo wczesnego i szybkiego wykrycia zwiększono także poprzez zamontowanie systemu rozpoznania elektronicznego Rafael C-Pearl (Electronic Surveillance system), który zastąpił stary system Walki Elektronicznej AN/SLQ-32. Co więcej nowy system został w pełni zintegrowany z systemem dowodzenia C2 i jest obsługiwany ze standardowej konsoli (a nie dedykowanej jak w przypadku AN/SLQ-32) w Bojowym Centrum Informacyjnym.

C-Pearl pozwala na automatyczne wykrywanie, namierzanie (z dokładnością do 2º), rozpoznanie i korelowanie emisji z wielu różnych źródeł promieniowania elektromagnetycznego w paśmie od 2 do 18 GHz (z możliwością rozszerzenia od 0,5 do 40GHz). Sama biblioteka sygnałów może mieścić dane o 50 000 emiterach, przy czym można wskazać 250 tzw. kanałów alarmowych, gdzie pojawienie się sygnału automatycznie wywołuje reakcję systemu.

Umieszczenie „walcowej” anteny systemu C-Pearl na topie masztu (antena ta stała się znakiem rozpoznawczym zmodernizowanych fregat) oraz z definicji większy zasięg systemów rozpoznania w porównaniu z zasięgiem radarów pozwolił na fregatach przyśpieszyć proces wykrycia wszystkich obiektów wykorzystujących aktywne urządzenia radiolokacyjne. Dotyczy to również rakiet przeciwokrętowych z samonaprowadzającą się głowicą radiolokacyjną.

Opierając się na danych o wykrytych zagrożeniach zmodernizowane okręty mogą wykorzystywać całą gamę nowych systemów zakłócających. Zakłócenia aktywne zabezpiecza system Elbit EA-2118 (Hammer) uzupełniony przez pociski zakłócające aktywnie Nulka (oznaczenie NATO - Mk 234 Mod 1). Nulki zakłócają urządzenia radiolokacyjne w paśmie 8-20 GHz. Są one przechowywane i przenoszone pojedynczo w hermetycznych kontenerach, które jednocześnie spełniają rolę jednorazowych wyrzutni.

Jeżeli chodzi o pasywne systemy zakłócające krótkiego zasięgu (Soft Kill Weapons System), to do 4 (z 2) zwiększono liczbę sześciolufowych wyrzutni pułapek Mk 137 Mod 1 kalibru 130mm systemu SRBOC Mk 36, dodając nowy system sterowania, nowe pułapki akustyczne i termiczne (Pirate firmy Chemring) oraz antyradiolokacyjne (Seagnat). Pozwalają one na stawianie zakłóceń w odległości 1-4 km od okrętu. System pułapek dalekiego zasięgu Rafael LRCR (Long range chaff rockets) posiada dwie wyrzutnie na każdej burcie i pozwala na stworzenie sztucznego obrazu fregaty nawet w odległości 12-14 km od okrętu.

W przypadku fregat typu OHP za dostarczenie danych do BCI o sytuacji nawodnej odpowiada głównie radar AN/SPS-55. Nowy okrętowy system walki ADACS nie mógł jednak współpracować z tym analogowym radarem bezpośrednio, dlatego wymieniono w radarze odbiornik na cyfrowy. Podobnym zmianom poddano również głowicę optoelektroniczną EOTS (firmy Radamec) oraz system IFF, które stały się w ten sposób równorzędnymi sensorami dla systemu dowodzenia. Dużym ułatwieniem dla operatorów stała się możliwość zdalnego sterowania poprzez specjalną przystawkę Telephonics BVP urządzeniami zapytującymi systemu IFF (interrogatorami).

W starym okrętowym systemie walki wykrywanie i śledzenie obiektów odbywało się ręcznie. Sprawiało to wiele trudności operatorom, szczególnie w złożonej sytuacji taktycznej. Dlatego wprowadzono Zintegrowany Zautomatyzowany System Wykrywania i Śledzenia Radarowego RIADT (CEA Radar Integrated Automatic Detection and Tracking system), którego głównym zadaniem jest tworzenie „tras” prowadzonych obiektów przy jednoczesnym wykorzystaniu zobrazowania ze wszystkich radarów okrętowych (w tym radarów kierowania uzbrojeniem).

RIADT przekazuje wypracowany obraz radiolokacyjny do nowego systemu dowodzenia i kierowania ADACS (Australian Distributed Architecture Combat System (ADACS), który łączy „trasy” radarowe z danymi uzyskanymi z innych źródeł informacji, a w tym z: systemów transmisji danych (Link 11, Link 16, Helo Data Link), systemu Mk 92, optoelektronicznego systemu obserwacji EOTS (Electro Optical Tracking System), systemu identyfikacji radiolokacyjnej IFF i systemów sonarowych. ADACS ma jak widać o wiele większe możliwości niż stary system C2 – NCDS (który był praktycznie identyczny jak system wykorzystywany obecnie na polskich fregatach), którego zastąpił, pozwalając przede wszystkim na:

• Zmniejszenie czasu pomiędzy wykryciem zagrożenia a reakcją systemu uzbrojenia;
• Kwalifikowanie zagrożeń pod względem ważności;
• Lepszy i szybszy rozdział celów do niszczenia dla systemów uzbrojenia;
• Wsparcie dla procesora Systemu Uzbrojenia WCP (Weapon Control Processor) przy planowaniu jednoczesnego zwalczania wielu celów;
• Bezpośrednie połączenie z systemem kierowania strzelaniem AN/SWG-1A rakiet Harpoon i aktywnych pocisków zakłócających Nulka;
• Wsparcie automatycznego systemu samoobrony ASD.

Nowe możliwości widać także w procesie wypracowywania decyzji. Zarówno ADACS jak i zmodernizowany procesor WCP wspomagają działanie operatorów zapewniając proste połączenie z systemami uzbrojenia: Mk 92 FCS i VLS/ESSM. To połączenie w ADACS jest gwarantowane przez 8 konsol Q-70 i dwa serwery Q-70 oraz lokalną sieć Ethernet.

Procesor WCP pozwala m.in. na:

• Planowanie zwalczania kilku celów jednocześnie;
• Wybieranie optymalnego systemu uzbrojenia (ESSM czy SM-2);
• Automatyczne zwalczanie zagrożeń (bez operatora) z wykorzystaniem rakiet ESSM (mod pracy ASD).

Twórcy ADACS przygotowali również ten system do szkolenia załogi na realnym sprzęcie. W treningu na morzu jak i w porcie ma pomagać pokładowy system treningowy OBTS (Onboard Training System). Pozwala on na ćwiczenie załogi w morzu, w oparciu o realną sytuację taktyczną i nawigacyjną, a także poprzez dodanie zasymulowanych dynamicznych zdarzeń (mod Live-over-Sim). Odpowiednio prowadzone symulacje pozwalają na realistyczne dokonywanie wprowadzeń w oparciu o scenariusze wcześniej opracowane lub zaczerpnięte z już prowadzonych działań (Distributed Interactive Simulation).

Okrętowe systemy uzbrojenia

Najważniejszą i najkosztowniejszą zmianą, jeżeli chodzi o systemy uzbrojenia było zamontowanie na fregatach po jednym ośmiokomorowym module wyrzutni pionowego startu Mk 41. Było to niezbędne przede wszystkim ze względu na całkowitą nieprzydatność rakiet Standard SM-1MR w zwalczaniu rakiet przeciwokrętowych, szczególnie gdy te nadlatują jednocześnie z wielu kierunków, na bardzo małej wysokości i w „cieniu”zakłóceń od fal.

Moduł Mk 41 jest o tyle efektywny, że w każdej komorze mieści nie jedną, a cztery rakiety ESSM. Jednostkę ognia fregaty można więc zwiększyć aż o 32 rakiety. ESSM udowodniły podczas testów zdolność do zwalczania rakiet przeciwokrętowych sea-skimmer i wypełniły lukę, jaka istnieje na wszystkich niezmodernizowanych fregatach typu OHP, na których do samoobrony wykorzystuje się tylko wielolufową armatę Phalanx kalibru 20 mm. ESSM mogą być odpalane salwami i to w wielu kierunkach.

Moduł wyrzutni Mk 41 umieszczono na dziobie, przed stanowiskiem startowym wyrzutni Mk 13 GMLS. Jego montaż poprzedzono badaniami nad wpływem takiego rozwiązania na strukturę okrętu oraz nad możliwością jednoczesnego strzelania rakiet Harpoon/SM-1 i ESSM (sprawdzano m.in. czy odległość miedzy wyrzutniami jest wystarczająca).

Standardowa wyrzutnia jednoprowadnicowa Mk 13 GMLS, która posiada w magazynie do 40 rakiet (najczęściej jest to 8 rakiet przeciwokrętowych Harpoon i 32 rakiety plot) nie została zmieniona, ale system po zakończeniu modernizacji pozwalał już na odpalanie nowszych wersji rakiet przeciwlotniczych Standard SM-2.

W czasie ustalania zakresu modernizacji za podstawowe uzbrojenie fregaty do zwalczania okrętów podwodnych uznano śmigłowiec. Dlatego poprawiono współdziałanie okrętu ze śmigłowcami S-70B-2 Seahawk, modernizując dedykowany kanał transmisji danych HDL (Helo Data Link) i zobrazowując całą tą informację w okrętowym systemie C2. Co więcej dzięki wykorzystaniu systemu Link 11/16 zmodernizowane fregaty mogą obecnie korzystać z uzbrojenia znajdujących się w rejonie działań samolotów ZOP australijskiej marynarki P-3C Orion.

Możliwość korzystania z systemów przekazywania danych, a w tym przede wszystkim z systemów Link 11 i Link 16 ma znaczenie dla okrętu przy tworzeniu obrazu sytuacji taktycznej, normalnie ograniczonym zasięgiem własnych środków obserwacji. Pomocą w adaptowaniu „linkowych” danych dla potrzeb OSD jest specjalny system ich kojarzenia CDLMS (Common Data Link Management System), który dopasowując się do różnych protokołów przedstawia je w jednakowy sposób dla ADACS bez względu na to skąd one pochodzą.

Doceniając wagę zagrożenia pochodzącego z operujących w pobliżu Australii klasycznych okrętów podwodnych na fregacie wymieniono praktycznie cały system sonarowy. Podstawą modernizacji było zastąpienie sonarów podkilowych AN/SQS-56 i MULLOKA ulepszoną wersją aktywno - pasywnego sonaru wykorzystanego na fregatach ANZAC typu Spherion TMS 4131 (firmy Thales). Kulista antena Spheriona umieszczona została na miejscu zdemontowanej anteny AN/SQS-56.

Pod nową kopułą zamontowano przed anteną Spheriona mniejszy sonar unikania min i podwodnych przeszkód Petrel (TMS 5424). Konsola tej stacji jest umieszczona zarówno w BCI jak i na mostku. Sonar ten pozwala na wykrywanie przeszkód i min w kącie 60° i na odległości 700m. System natychmiast proponuje wykonanie manewru antykolizyjnego. Dane o sytuacji podwodnej ze wszystkich sonarów są ostatecznie przedstawiane w postaci jednego zobrazowania i wprowadzone do systemu ADACS.

Ochronę przed torpedami zapewniono poprzez umieszczenie na rufie holowanego, linearnego systemu wykrywania torped Albatros TMS 4350 (Thales) - posiadającego możliwość rozróżnienia kierunków nadejścia torpedy, oraz „zakłócaczy” torped LESCUT odpalanych z wyrzutni pokładowych SKWS (Soft Kill Weapons System).

Na fregatach zmodernizowano również systemy artyleryjskie. Armatę wielolufową kalibru 20mm Phalanx CIWS unowocześniono do wersji Block 1B, uzyskując lepsze możliwości zwalczania bezzałogowych statków powietrznych UAV, śmigłowców i małych jednostek pływających. Jedną z najważniejszych modyfikacji było dodanie optycznego kanału śledzenia i kierowania ogniem. Przy czym mała głowica optoelektroniczna, zamontowana na lewej stronie kopuły radaru zawiera zarówno kamerę optyczną, jak i termowizyjną.

W zwalczaniu zagrożeń asymetrycznych, a w tym przede wszystkim szybkich i małych łodzi nawodnych mają pomóc dwa zdalnie sterowane karabiny maszynowy RAFAEL Mini-Typhoon 12,7mm (zamontowane w wieżyczkach obrotowych na podstawach przymocowanych do pokładu – całość waży ponad 830kg) oraz sześć standardowych karabinów maszynowych 12,7mm. System Mini-Typhoon ma tą właściwość, że posiada własny optoelektroniczny system kierowania i można na nim opcjonalnie zamontować kierowane światłowodem rakiety przeciwpancerne Spike-ER (Rafael) lub Javelin (Locheed Martin).

Zmiany w konstrukcja fregat

Wprowadzenie tak głębokich zmian w systemie walki okrętu musiało być powiązane z odpowiednimi zmianami wprowadzonymi do konstrukcji samego kadłuba. Nie dotyczy to tylko wspomnianego już montażu wyrzutni Mk 41, ale nawet tak z pozoru prozaicznego problemu, jak wprowadzenie przez burtę do kadłuba kompletnego, ważącego 45 ton bloku systemu klimatyzacyjnego. Dużo uwagi poświęcono również zmniejszeniu pól własnych okrętu, szczególnie jeżeli chodzi o sygnaturę akustyczną i elektromagnetyczną fregat.

W ramach modernizacji działu mechanicznego fregat:

• „Silnikowe” agregaty prądotwórcze 400 Hz zostały zastąpione półprzewodnikowymi statycznymi konwerterami częstotliwości (SSC), które są wydajniejsze i łatwiejsze w eksploatacji;
• Wprowadzono nowy system sterowania generatorami diesla SSDG (Ship service diesel generators), o większych możliwościach, jeżeli chodzi o sterowanie, niezawodność i kosztu utrzymania;
• Wymieniono sprężarki powietrza;
• Zmniejszono pole elektromagnetyczne bardzo niskich częstotliwości pochodzące od wału poprzez zastosowanie systemu jego aktywnego uziemiania ASG (Active shaft grounding);
• Wydzielono strefy najbardziej hałaśliwe, które następnie wyciszono stosując specjalne materiały tłumiące i elastycznie mocując bloki urządzeń;
• Poprawiono warunki życia załogi poprzez remont mes, przebudowę powierzchni mieszkalnej oraz budowę nowej pralni;
• Poprawiono zabezpieczenie przeciwpożarowe montując miedzy innymi na fregatach dodatkowe kurtyny przeciwogniowe i przeciwdymowe.

Niestety zwiększyło to wyporność okrętu z 4100 do 4200 ton, co wymagało przeprowadzenia sprawdzeń odnośnie stabilności zmodernizowanych jednostek.

Problemy modernizacyjne

Program modernizacji fregat typu OHP został przeprowadzony z opóźnieniami i problemami. Wynikały one z trudności w znalezieniu odpowiednich funduszy oraz pojawiających się w międzyczasie zmian w zakresie prac. Przykładowo wstępnie zaproponowane i zatwierdzone zmiany dotyczące modernizacji systemu NCDS opartego o procesor AN/UYK-43, trzeba było zmienić, ponieważ system okazał się niewydolny. Dlatego zdecydowano się zastąpić NCDS rozbudowanym system ADACS.

Trzeba było również niekiedy rozszerzać zakres prac, gdy np. wymieniano generatory na fregacie HMAS „Sydney”. Dostęp do nich wymagał czasowego odspawania płyt wzmacniających rufę, które w latach 80-tych zamontowano by przygotować okręt dla nowych, ale i cięższych śmigłowców Seahawk. Po ponownym zamontowaniu tych płyt przeprowadzono testy i te wykazały, że wcześniejsze spawy nie były wykonane prawidłowo. Ubytki nie penetrowały kadłuba, ale przeciek mógł się pojawić w czasie wybuchów podwodnych. Trzeba więc było wymienić setki metrów płyt, co wydłużyło o kilka miesięcy czas prac stoczniowych, oraz zwiększyły koszty modernizacji. Ostatecznie jednak uzyskano okręt z nowym zakresem zdolności.

Teraz zmodernizowane okręty zostaną wycofane. Odkupując je od Australii trzeba by było prawdopodobnie zapłacić jedynie za rakiety. Być może byłoby to jednak taniej niż obecnie Polska płaci za remont fregaty ORP „Gen.K.Pułaski”.